CN104321138A - 制氢燃料盒及制取氢气的方法 - Google Patents

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Abstract

在本公开的方面，一种燃料盒，其中将粉末状形式的燃料与惰性材料例如氧化铝或其他陶瓷材料混合，以提高导热性。公开了所述燃料盒具有燃料区、加热区以及用于选择性加热燃料区并由此通过燃料分解产生氢气的控制器。

Description

制氢燃料盒及制取氢气的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求第61/614,868号美国临时申请全部的巴黎公约优先权权益，该申请的内容通过引用结合于此，如同以其全文在此陈述。
背景技术
1.技术领域
本公开涉及制氢燃料盒以及由这些盒制取氢气的方法。
2.一般背景
燃料电池的全球商用为主机设备，尤其是便携式设备提供电力。潜在的主机设备的非排他列表包括但不限于计算机外围设备、手机外围设备、手机、个人音乐播放器、手提电脑、笔记本电脑、平板电脑、游戏机、个人数字助理(PDA)以及电池充电器。燃料电池电源系统可位于主机设备内，或可通过合适的装置与主机设备连接。无论哪种情况，均需要一种向电源系统提供燃料的装置。一种这种装置的例子是使用封装在燃料盒中的预定量燃料(封装燃料)，从而满足主机设备的体积、重量和运行时间要求、主机设备的使用概况以及与主机设备相关的法规要求。为了简单起见，燃料电池电源系统可被认为包括燃料电池子系统，该燃料电池子系统包含该燃料电池或以燃料电池组形式存在的多个燃料电池、流体、电源管理装置、过程控制器以及该燃料盒。该燃料盒使用连接器或耦合器被连接至该燃料电池子系统。
可以通过化学品例如硼氢化钠的水解来制取氢气。第7,794,886、7,832,433、7,896,934和8,002,853号美国专利公开了从硼氢化钠制取氢气的燃料盒。水解制氢特征在于启动时间短和制氢速度控制良好。但是，需要使用水或其他水溶液减小了这些燃料盒的氢气储存容量。此外，一旦启动以维持燃料电池系统，氢气不断地从这些盒中释放出来，在该燃料电池系统关闭的情况下，这需要缓冲区来储存这些氢气。
可以通过化学品例如氨硼烷和铝烷(氢化铝)的热解来制取氢气。例如，US 2010/0226829 A1描述了一种通过氨硼烷分解制取氢气的氢气发生器。在热解燃料盒中，通过向该燃料盒中包含的化学品供热，制取氢气。
因此，迫切需要对设计、组件和方法进行开发，以提高燃料电池电源系统中所使用的热解燃料盒内的热管理和制氢效率。
描述
根据本公开某些方面的示例性实施方式，本文公开了一种燃料盒，其包括形成盒子的框架和折叠的PCB(印刷电路板)，二者密封在一起，形成基本不透氢的外壳；具有多个燃料区；贴附在该PCB的内壁上的是一个或多个开关热控制机构；与所述开关热控制机构电连接的是电阻式加热元件；多个燃料区的每一个内的燃料；从该盒子内部流体连通至外部的氢气输出端；与所述热控制机构电连接、从该盒子外部连通至该盒子内部的电力连接。在某些实例中，该燃料由氢硼化钠、铝烷或氨硼烷中的至少一种组成。在某些实例中，在该燃料中加入惰性材料例如氧化铝或其他陶瓷材料，以提高导热性。在某些实例中，一个或多个隔板将燃料区隔开。在某些实例中，加热元件为起加热器作用的印刷电路。
根据本公开的某些示例性实施方式，本文公开了一种燃料盒，包括形成盒子的框架和折叠的PCB，二者密封在一起，形成基本不透氢的外壳；具有多个燃料区；贴附在该PCB的内壁上的是一个或多个开关机构和热控制机构；与所述开关热控制机构电连接的是电阻式加热元件；多个燃料区的每一个内的燃料；从该盒子内部流体连通至外部的氢气输出端；与所述热控制机构电连接、从该盒子外部连通至该盒子内部的电力连接。在某些实例中，该燃料盒还包括该PCB的可延展区，该PCB借此可以折叠。在某些实例中，加热元件为起加热器作用的印刷电路。
根据本公开某些方面的示例性实施方式，教导了一种制取氢燃料的方法：打开基本不透氢的外壳内多个加热元件中的至少一个，热激活燃料以产生气态氢；通过电力连接从该外壳的外部电连通加热元件；以及，通过流体连接输出端输出氢气。在某些实例中，启动加热元件的所述打开串行进行。在某些实例中，启动加热元件的所述打开并行进行。
根据本公开某些方面的示例性实施方式，一种燃料盒，其包括：PCB，其具有贴附在热控制及开关机构上的附着式加热元件；外壳，其密封在该PCB的顶部，一起形成基本不透氢的外壳；外壳内的燃料舱矩阵；该矩阵内的燃料；通信输入输出端，其从PCB的底部延伸，电力、模拟和数字信息中的至少一种可以借此通过传导路径提供至热控制及开关机构以及电阻式加热元件；穿过该外壳的一个或多个氢气输出端；以及，一个或多个集合管，其用于收集该外壳内的燃料产生的氢气并将其提供至所述氢气输出端。在某些实例中，该燃料盒还包括至少一个用于分隔燃料舱的隔板。在某些实例中，燃料舱彼此隔热。某些开关机构包括磁读开关、碰撞开关、过压开关、热滞开关、加热器组开关、可变电阻开关、反射阻抗开关、微处理器以及热激活开关。
根据本公开某些方面的示例性实施方式，一种热激活开关，其包括：与电阻式加热元件热连接的未熔化焊料的低熔点第一部分；与焊料的该第一部分连接的第一传导路径；搭在成角度的分配器(divider)上的该第一部分的未熔化焊接接头区域；第二传导路径；以及与该第二传导路径连接的未熔化焊料的第二部分。当开关打开时，焊料的该低熔点第一部分通过该电阻式加热元件加热和熔化并向下流入成角度的分配器内，从而将未熔化焊料的该第二部分与熔化的第一部分传导连接，并且将该第一传导路径和该第二传导路径连接。
根据本公开某些方面的某些示例性实施方式，一种热开关操作方法，该方法包括：将未熔化焊料的低熔点第一部分放置在第一传导路径上，与电阻式加热元件热连接；将该未熔化焊料的一部分搭在成角度的分配器上；放置与该第二传导路径连接的未熔化焊料的第二部分；以及，加热未熔化焊料的该第一部分，直至其熔化并使其流动而通过该成角度的分配器与未熔化焊料的该第二部分接触。在某些实例中，该成角度的分配器的表面排斥熔化的焊料。在某些实例中，该熔化的焊料冷却并固化。
附图
图1A、1B、1C和1D为一种袋式热解燃料盒的组件和装配图。
图2为一种热解燃料盒的加热元件和燃料舱矩阵的组件图。
图3A为一种热解燃料盒的间隔化密封燃料填充元件图。
图3B和3C为一种热解燃料盒的透视图和剖视图。
图4A和4B显示加热元件的开关操作顺序。
图5A至5C显示加热元件顺序开关操作平面图和侧视图以及图5A的剖视图。
附图中的所有插图编号均通过引用的方式结合于此，如同本文充分描述。
应该理解的是，为了使图示简单和清楚，图中显示的元件并未一定按照比例进行绘制。例如，为了清楚起见，某些元件的尺寸彼此之间有所放大。此外，如果认为合适，在图中引用标号重复，以指示对应的元件。虽然说明书结尾是限定被视为具有新颖性的本公开特征的权利要求，但认为，考虑下列说明，结合带有相同引用标号的附图，将更好地理解本公开的教导。所有说明和图中的插图编号在此通过引用的方式结合于此，如同本文已充分阐述。
具体实施方式
包括PEM(质子交换膜)燃料电池的装置需要氢燃料发电。氢气可以原位储存或可以按需制取。在某些应用中，具有可以替换的氢源是有用的，其可以以装在罐(也称容器、罐子、罐或盒)中的压缩气或储存在金属氢化物、浆体或其他基质中的氢提供。氢气还可以以化学氢化物形式的前体化学物形式被提供。后者特别适用于便携式电源系统，由此储存在罐内的化学品根据需要采用合适的方法反应，以按需制取氢气。
当在PEM(质子交换膜)燃料电池中使用时，优选高纯度的氢气。优选纯度为99％以上。更优选纯度约99.9％以上的氢气，最优选纯度约99.99％以上的氢气。确保氢气的纯度合适是重要的，因为氢燃料源中的杂质会损害或降低该PEM(质子交换膜)燃料电池的性能。禁止使用未经授权或认证的氢燃料源是确保终端用户能够依赖从PEM(质子交换膜)燃料电池系统进行稳定电力生产的一种途径。这还使假冒的氢源得到监控和处理。
图1A至图1D显示热解燃料盒1的示例性实施方式的方面。该装置优选地形成于柔性基板上，例如塑料、层压板、PCB 5等。对该装置进行成型、整形和/或预处理，以折叠或嵌套为特定容积形状。在某些实例中，其形状通常为盒形、袋形或箱形结构。使用一定尺寸和构造的围设在所述PCB 5边缘并套在连接片盖7上的框架6。该框架6通常为“C”形或“U”形槽，具有外壁8和内壁9。所述盖可具有粘合剂边界，例如高温有机硅粘合剂，以形成控制、引导或限制该燃料盒内流体连通的密封垫或边界。
该燃料盒1中包含的是粉末状或压缩形式的燃料(未显示)。用于水解的所述燃料包括但不限于硼氢化钠。在该燃料盒1被折叠或成型为容积结构后，通过所述框架6和片盖7充分密封，以防止几乎可忽略的氢气泄漏。密封方式包括能够承受工作压力的粘合剂粘结、膜、盖、环氧树脂、涂层、包裹材料、声波焊缝、焊缝和高温有机硅型粘合剂或其组合，以提供燃料的基本气密密封。图1D所示为具有可延展区12的一部分PCB5，借此该板可以被折叠或弯曲，以与该框架6配合形成该盒子形状。该可延展区域可以是既阻挡氢气又柔性的环氧树脂、硅树脂、橡胶、塑料或复合材料的柔性区域。
连接器，显示为突出于该结构的连接片13，具有允许向该装置供电的电力连接14。所述连接片还可以是加在该装置上的独立部件。在某些实例中，该电力连接为导电插头、插座或导线。在其他实例中，该电力连接可以通过感应。在连接片13上还显示的是流体连通路径，该装置产生的氢气借此可以输出15。
该电力连接14将电源从该外壳的外部供应至燃料区16A至16N内的一个或多个加热器。各加热区包含加热元件17，例如以电子方式驱动的电阻式加热器。提供独立的或与所述加热元件绑定的导管18，用于抽取、获取、取得或以其他方式引导由所述热解装置产生的氢燃料，其通过所述氢燃料输出端15输出。任选地，使用隔板、挡板或分配器“DV”，其具有热特性，以控制、限制或减少更多燃料区16A-N通过加热元件17进行激活以及由此而释放或产生氢气。
需要向该燃料盒内的燃料100提供热量，以通过该燃料的分解产生氢气。启动所需的热量(用于将该燃料从环境温度加热至100℃-170℃)通过例如从电缆、充电电池或原电池向电阻式加热元件供电而产生。
在至少一个示例性实施方式的方面中，粉末状的燃料100与惰性材料例如氧化铝或其他陶瓷材料混合，以提高导热性。在某些实例中，该燃料与金属粉末例如铝混合，以提高导热性。尽管不是必需的，但混合物可以提高热量分布，并且提高该燃料向氢气的转化。
在至少一个示例性实施方式的方面中，自然形式或混合形式的燃料100粉末被压制成片或粒形式。在需要时，这些片或粒可采用专用的加热元件点燃，以产生氢气。
该燃料盒或燃料袋内的一个或多个热控制机构19A和19B调节各加热元件17，即起开/关或热/温度控制作用。该PCB的内壁11包含起加热器作用的印刷电路203。将所述热控制机构19A和19B放置在所述盒中可用于最大限度地减少外部与燃料的连通。
图2和图3A至3C图解了燃料盒的示例性实施方式的方面。形成燃料盒25的是支撑板或底板，例如PCB 30，其具有顶部31和底部32。所述PCB适用于支撑一个或多个热控制及开关机构40以及与其连接的电阻式加热单元50。该PCB具有良好的热特性，并且足以支撑电气组件。优选与彼此隔热的燃料舱62A-N阵列或矩阵60可附着在该PCB30上。
隔热可提供更好的性能并降低燃料浪费，但不是在所有的实例中都需要。这些燃料舱可以是一系列彼此紧密封装、开放的大致管状结构。可选地，燃料舱62A-N可以是具有一个或多个共用壁或边界的大致管状通道。该矩阵60具有外边界64或围壁结构。所示具有多边形的蜂窝状结构仅为一个例子，并且不旨在是限制性的。其他结构布置可以容易结合。燃料舱的数量也意味着只用作眼的引导。可以根据给定燃料电池电源系统所需的氢气量使用任意数量的燃料舱。内壁、挡板或隔板(65)将燃料舱物理分隔。在某些实例中，所述分隔还提供燃料舱彼此的一些隔热。从该PCB 30延伸出的是通信I/O(输入/输出端)70，其中，可向该PCB 30提供电源和/或模拟或数字信息，并通过传导路径75发送至热控制及开关机构40和与其连接的电阻式加热单元50。
在某些实例中，在将燃料100填充至该燃料舱之前，所述矩阵60具有对燃料舱开放的顶部和开放的底部。此外，在将燃料填充至该燃料舱之前，该顶部和底部之一至少部分封闭，借此燃料可以固定到位。封闭可将该矩阵60的顶部或底部安装在封盖或PCB 30的顶部31上。安装应包括将该矩阵60固定和/或密封在该PCB 30上。在将燃料添加到燃料舱62A-N后，密封所述燃料舱。该矩阵的顶端和低端均应充分密封，以避免氢气不可忽略的泄露。密封可经由外壳80、封盖、环氧树脂层、基底、还有结构支座，密封可包括加压金属壳等，和/或上述的组合。该外壳应包括一个或多个氢气输出端85/86和集合管88或其他路径，以收集该燃料100产生的氢气并将其提供至所述氢气输出端85/86。该PCB 30的底部32具有容积式传导路径和用于电源输入/输出端70和/或开关操作控制的插座或插头。
该装置提供多个可切换配置的加热元件。在某些实例中，开关操作可以是串行的。在某些实例中，两个或更多个加热元件的开关操作可以是并行的。可采用开关操作模式将打开的燃料舱与另外打开的燃料舱隔离。在某些实例中，可以采用开关操作模式来优化或改进热控制。例如，被激活的燃料舱可以临近一个或多个废燃料舱，或者当活性燃料舱靠近最近被点燃过或温度太高的燃料舱时，不点燃该活性燃料舱。
可以对开关机构进行预先配置，以按照预定顺序对加热单元进行开关操作。开关机构可以被重新配置，以按照期望的顺序或响应改变的变量例如氢气压力、温度或需求量，对加热元件进行开关操作。
为了通过该燃料100产生氢气，各燃料舱62A-N包括电阻式加热元件50和热控制及开关机构40。加热元件可以利用位于该燃料盒内、在大约其居里温度下运行的简单双金属或镍钛诺(记忆金属)簧片或Ni-Zn永磁铁进行正温度系数(PTC)控制或热开关。作为一种替代，燃料舱可单个进行装配，而不是形成该结构的一部分。
在需要时，各燃料舱内的该燃料可以按需点燃。
当电池或燃料舱即将被耗尽时，可利用外置传感器(未显示)来检测制氢过程中的下降，并且可采用下列方法之一来对电阻式加热器组进行开关操作。
(i)通过该燃料盒外部的横向永磁铁或开关电磁铁来激活该燃料盒内的磁读开关；
(ii)通过作用在整个燃料盒壳体上的碰撞执行器来激活只在工作温度下(被点燃的电池/燃料舱)对振动敏感的集成式碰撞开关；
(iii)可使用过电压条件来关闭当前运行的加热元件并切换至新的电池或燃料舱；
(iv)可应用热滞开关对正在运行的电池或燃料舱进行有效定时。这可以通过在该加热元件和该控制闭锁簧片开关之间包括局部绝热层来实现；
(v)加热器组的开关操作可通过内部开关、采用粘合剂的失稳或低熔点合金液相变实现。随该电池冷却而固化，这些开关保持被触发的状态；
(vi)可使用燃料耗尽后的电阻改变状态来切换加热器组；
(vii)在不影响与额外连通路径的绝热效率的情况下，可以对该加热电路的反射阻抗进行分析，并用于了解燃料舱/电池的反应状态；
(viii)微处理器，控制该燃料盒或燃料袋内各燃料舱或电池内燃料的逐级启动，可以提供成本较低的燃料分解热控制方法并减少所需的任何物理通信；以及，
(ix)热激活开关：位于PCB上的热激活开关接点或位于表面贴装PCB组件内的热开关机构的一种。采用低熔点合金焊料，焊料排斥表面并影响几何形状。
燃料盒可彼此绝热，并排列在该装置的绝缘壳体内，以最大化设备的热效率，并使得被耗尽的燃料盒在冷却后被弹射或交换出来。
图4A和图4B显示加热元件被依次打开/关闭的顺序的透视图。图5A显示图4A的平面图，图5B为图5A的“A-A”剖视图。图5C为图4B的平面图。
该PCB 30提供电气路径的支撑。没有进行电气连接，并且因此电力不会从第一传导路径201流向第二传导路径202。
焊接接头/接点250位于需要被控制的电阻式加热元件附近。在其运行的第一阶段(图4A)，未熔化焊料300的低熔点第一部分与该电路中的电阻式加热元件400接合。未熔化焊接接头300’搭在塑料、涂层金属或陶瓷的分配器500上。优选但不要求的是，该分配器的表面能够自然排斥熔化后的焊料。该分配器的几何结构可用于促使或促进焊池(熔化后)沿特定方向位移。
本领域普通技术人员将认识的是，为了将熔点准确地控制在70摄氏度至300摄氏度之间，可采用各种合金组合，并且那些改变仍处于本公开的范围之内。
有许多方式激活“切换”，一种是使该加热元件400轻微过载并使其达到焊料触发温度。在某些实例中，这可以通过监控释放/产生的氢气压力来进行定时。另外一种“切换”方式是通过引入局部绝缘层，在该加热元件400和该热开关之间建立热延迟开关。另外一种“切换”方式是利用燃料的变化导热性。当燃料耗尽，随着反应结束，其化学转换至金属状态。
当该开关达到触发温度时，合金熔化并同时发生两件事情(见图4B和图5C)；当焊料300与成角度的分配器500分离时，其与电阻式加热元件400的连接断开，且当较大部分焊料300的熔化焊池被该分配器的成角度的排斥面排斥并流入与该元件连接的表面路径上的焊池内时，下游的下一个电阻式加热元件沿传导路径202被引入到该电路中。第二传导路径202上的焊料301的第二部分被定位，用于接受该焊接接头/接点250被切换时焊料300’的熔化的第一部分。被排斥的焊料302可能在该加热元件400的附近汇集。当该加热元件400冷却时，焊料300的熔化的第一部分快速固化。
本公开提供成本有效封装内的热控制，以支持批量生产和/或降低成本。在某些实例中，可以在燃料粉末的各个区域内布设许多细小的加热元件导线。这使得低容积的燃料在任何一个时间可被释放，而没有制氢过量的风险，不需要遍及该燃料芯内部容积的多个热计量装置和复杂的控制系统。
与连接多个加热器的多个路径和热电偶/热敏电阻路径相比较，该焊接接头/接点仅需要PCB上两个表面路径即可向该加热器供电。
在某些实例中，微调该系统，可以在连接装置开始切换时检测触发温度下的电压波纹，并瞬间降低供电电压，以使得该熔化的焊料300得以混合。开关机构(如图1和图2所描述的那些开关机构)可以表面贴装在该PCB上，或作为附加组件或贴附在该加热元件上。
尽管已经按照当前认为是最实用的方式描述了该方法和装置，但应当理解的是，本公开不必受限于所公开的实施方式。意图是覆盖权利要求的精神和范围中的各种修改和类似布置，其范围应按照最宽范围进行解释，以包括所有这类修改和相似的结构。本公开还包括下列权利要求的任何和所有实施方式。
进一步地，本公开和权利要求的各种元件中每一个都可以通过许多方式实现。本公开应被理解为包括每一个这种变化，该变化为任一装置实施方式的变型、方法或步骤实施方式的变型，或甚至仅仅是任一这些部件的变型。
特别地，应当了解，当本公开涉及本发明的要素时，各要素的用词可以由相当的装置术语或方法术语表达——即使只有功能或效果是相同的。
这样的等价的、较宽的或甚至更上位的术语应被认为包括在每个要素或操作的描述中。这样的术语可在期望时替换以使本发明被赋予的暗含宽覆盖范围变得清楚。
应当理解，所有动作均可被表示为采取该动作的手段、或被表示为引起该操作的要素。
类似地，所公开的各物理要素应被理解为包括该物理要素所促成的动作的公开。
本专利申请中提到的任何专利、公开或其他参考文件均通过引用的方式结合于此。此外，关于每个使用的术语，应当了解的是，除非其在本申请中的使用与这种解释不一致，否则各术语应理解为结合了常见字典上的定义；并且，收纳在本领域技术人员认可的至少一部标准科技词典、兰登书屋出版的最新完整版韦氏词典等中的全部定义、可选择术语以及同义词，均通过引用的方式结合于此。
最后，在与本申请一起递交的信息公开声明或其它的信息声明中列出的参考文件，附加于此，并通过引用方式结合于此；然而，对于上述的每一项，如果这种通过引用方式结合的资料或声明被认为和本/这些发明的专利不一致，这种声明明确的认为不是由本申请人做出的。
在这方面，应当了解的是，出于实践性理由，并且为了避免加入可能的几百个权利要求，申请人提出了只具有原始从属性的权利要求。
应当了解的是，在新案卷法(new matter laws)—包括但不限于美国专利法35 USC 132或其它类似法律—要求的程度下存在支持，以允许在一个独立权利要求或概念下存在的从属关系或其它要素中的任一个作为任何其它独立权利要求或概念的从属关系或要素被加入。
就进行非实质性替代而言，在申请人没有实际上起草任何权利要求以便从字面上包括任何特定实施方式的方面以及另外可应用的方面，申请人不应被理解为以任何方式意图或实际上放弃这样的覆盖，因为申请人只是可能还没能够预见所有的可能性，本领域的技术人员不应合乎情理地期望已起草了将从字面上包括这样的替代实施方式的权利要求。
此外，根据惯例的权利要求解释，转接词“包括(comprising)”的使用被用于保持本文的“开放式”权利要求。因此，除非上下文有不同要求，应当了解的是，术语“包括(comprising)”或变型诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”意图暗指包含陈述的要素或步骤或要素组或步骤组，但不排除任何其它要素或步骤或要素组或步骤组。
这样的术语应以它们最广的形式被解释以便给申请人提供法律上允许的最宽的覆盖。

Claims (30)

1.一种燃料盒(1)，其包括：
形成盒子的框架(6)和折叠的PCB(5)，二者密封在一起，形成基本不透氢的外壳；
多个燃料区(16A-N)
贴附在所述PCB的内壁(11)上的是一个或多个开关热控制机构(19A和19B)；
与所述开关热控制机构电连接的是电阻式加热元件(17)；
所述多个燃料区的每一个内的燃料(100)；
从盒子内部流体连通至外部的氢气输出端(15)；以及，
与所述热控制机构电连接、从所述盒子外部连通至所述盒子内部的电力连接(14)。
2.根据权利要求1所述的燃料盒，其中所述燃料由氢硼化钠、铝烷或氨硼烷中的至少一种组成。
3.根据权利要求1所述的燃料盒，其中在所述燃料中加入有惰性材料例如氧化铝或其他陶瓷材料，以提高导热性。
4.根据权利要求1所述的燃料盒，还包括用于隔离燃料区的一个或多个隔板(DV)。
5.根据权利要求1所述的燃料盒，还包括一个或多个开关机构。
6.根据权利要求1所述的燃料盒，还包括所述PCB的可延展区(12)，借此所述PCB可以被折叠。
7.根据权利要求1所述的燃料盒，其中所述密封是粘合剂粘结、膜、盖、环氧树脂、涂层、包裹材料、声波焊缝、焊缝和高温有机硅中的至少一种，并承受工作压力，以提供燃料的基本气密密封。
8.根据权利要求1所述的燃料盒，其中所述加热元件为起加热器作用的印刷电路(203)。
9.一种制取氢燃料的方法，所述方法包括：
打开基本不透氢的外壳内多个加热元件中至少一个加热元件，以热激活燃料，以产生气态氢；
通过电力连接从所述外壳的外部电连通所述加热元件；以及，
通过流体连接输出端输出氢气。
10.根据权利要求9所述的方法，其中启动所述加热元件的所述打开以串行进行。
11.根据权利要求9所述的方法，其中启动所述加热元件的所述打开以并行进行。
12.根据权利要求10所述的方法，其中启动所述加热元件的顺序为启动相邻的元件。
13.根据权利要求10所述的方法，其中启动所述加热元件的顺序为启动与先前启动的加热元件不相邻的加热元件。
14.一种制氢燃料盒(1)，其包括：
PCB(30)，其具有贴附在热控制及开关机构(40)上的附着式加热元件(50)；
外壳(80)，其密封在所述PCB的顶部(31)，一起形成基本不透氢的外壳；
所述外壳内的燃料舱(62A-N)的矩阵(60)；
所述矩阵内的燃料(100)；
通信输入输出端(70)，其从所述PCB的底部(32)延伸，电力、模拟和数字信息中的至少一种可借此通过传导路径(75)提供至热控制及开关机构以及电阻式加热元件；
穿过所述外壳的一个或多个氢气输出端(85/86)；以及，
一个或多个集合管(88)，用于收集从所述外壳内的所述燃料100产生的氢气并将其提供至所述氢气输出端。
15.根据权利要求14所述的燃料盒，其中所述燃料由氢硼化钠、铝烷或氨硼烷中的至少一种组成。
16.根据权利要求14所述的燃料盒，还包括至少一个用于隔离燃料舱的隔板(65)。
17.根据权利要求14或16所述的燃料盒，其中所述燃料舱彼此隔热。
18.根据权利要求14所述的燃料盒，其中所述燃料舱为多边形。
19.根据权利要求14所述的燃料盒，其中所述开关机构为磁读开关、碰撞开关、过压开关、热滞开关、加热器组开关、可变电阻开关、反射阻抗开关、微处理器以及热激活开关中的一种。
20.根据权利要求1所述的燃料盒，其中所述开关为磁读开关、碰撞开关、过压开关、热滞开关、加热器组开关、可变电阻开关、反射阻抗开关、微处理器以及热激活开关中的一种。
21.一种制取氢燃料的方法，所述方法包括：
在基本不透氢的外壳内提供各自具有加热元件的多个燃料舱；
将燃料放置在所述燃料舱内；
打开至少一个加热元件，以热激活燃料，以产生氢气；
通过电力连接从所述外壳的外部电连通所述加热元件；以及，
通过流体连接输出端输出氢气。
22.根据权利要求21所述的方法，其中启动所述加热元件的所述打开以串行进行。
23.根据权利要求21所述的方法，其中启动所述加热元件的打开以并行进行。
24.根据权利要求22所述的方法，其中启动所述加热元件的顺序为启动相邻的元件。
23.根据权利要求22所述的方法，其中启动所述加热元件的顺序为启动与先前启动的加热元件不相邻的加热元件。
24.一种热激活开关，包括：
与电阻式加热元件(400)热连接的未熔化焊料(300)的低熔点第一部分；
与焊料的所述第一部分连接的第一传导路径(201)；
搭在成角度的分配器(500)上的所述第一部分的未熔化焊接接头(301’)区域；
第二传导路径(202)；以及，
与所述第二传导路径连接的未熔化焊料(301)的第二部分。
25.根据权利要求24所述的开关，其中焊料的所述低熔点第一部分通过所述电阻式加热元件加热和熔化，并向下流入所述成角度的分配器内，从而将未熔化焊料的所述第二部分与所述熔化的第一部分传导连接，并将所述第一传导路径和所述第二传导路径连接。
26.一种热开关操作方法，所述方法包括：
将未熔化焊料的低熔点第一部分放置在第一传导路径上，以与电阻式加热元件热连接；
将所述未熔化焊料的一部分搭在成角度的分配器上；
放置与第二传导路径连接的未熔化焊料的第二部分；以及，
加热未熔化焊料的所述第一部分，直至其熔化并使其流动而通过所述成角度的分配器与未熔化焊料的所述第二部分接触。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述成角度的分配器的表面排斥熔化的焊料。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述熔化的焊料冷却并固化。
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